Тема 1.1. Назначение и классификация радиоприемных устройств.

Радиоприемное устройство является частью системы передачи сообщений, использующей для этого энергию радиоволн. Предназначено оно для воспроизведения передаваемого сообщения с заданной степенью точности. Радиоприемное устройство состоит из трех основных частей:

• приемная антенна;

• собственно радиоприемник;

• воспроизводящее устройство.

Антенна преобразует энергию электромагнитного поля в энергию электрического тока высокой частоты. Антенна принимает все сигналы: и полезные и сигналы помех. Помехами являются все посторонние сигналы как от других передающих устройств, так и грозовые сигналы, космические излучения, помехи от электродвигателей, промышленные помехи и т.д.

Собственно радиоприемное устройство отделяет полезный сигнал от помех, усиливает его, преобразует в вид, необходимый для приведение в действие воспроизводящего устройства.

Воспроизводящее устройство преобразует электрический сигнал в сообщение. Воспроизводящих (или оконечных) устройств у одного радиоприемного устройства может быть несколько, если радиоприемное устройство предназначено для приема многоканального сигнала. В ряде случаев одно сообщение может приниматься радиоприемным устройством, состоящем из нескольких антенн и радиоприемников и одного воспроизводящего устройства.

Рассмотрим четыре основных функции радиоприемного устройства:

• выделение сигнала из помех;

• усиление радиосигнала;

• преобразование радиосигнала в электрический сигнал;

• преобразование электрического сигнала в сообщение.

Выделение сигнала из помех называется избирательностью или селективностью приемника. Избирательность осуществляется благодаря различию свойств принимаемого сигнала и помех. Эти различия могут быть в направлении прихода в точку приема, во времени действия, по частоте, амплитуде или фазе принимаемого сигнала и ряду других характеристик. Основной вид избирательности - частотная, использующая различие по частоте сигнала и помехи. Частотной избирательностью называют способность радиоприемного устройства выделить спектр радиосигнала из всего спектра электромагнитных колебаний, действующих на его входе. Осуществляется она главным образом в приемнике. Для этого используются фильтры с наибольшим коэффициентом передачи в полосе пропускания. Радиоприемное устройство будет принимать тот сигнал, на частоту которого настроен фильтр.

Усиление сигнала необходимо потому, что сигнал поступающий на антенну очень мал по амплитуде и проводить с ним какие-либо преобразования технически очень сложно, так как каждый элемент схемы вносит соответствующие затухание.

Преобразование радиосигнала в электрический, соответствующий модулирующему, называется детектированием. Осуществляется оно с помощью устройства, называемого детектором. Для детектирования на вход детектора необходимо подать сигнал определенной величины и свободный от помех. Для этого служат усилители.

Усилители включаются так же и после детектора, чтобы довести мощность сигнала до необходимой для нормального срабатывания воспроизводящего устройства. Кроме того существуют различные устройства позволяющие подключать к радиоприемному устройству любое оконечное оборудование, от обычного динамика, до компьютера.

Исходя из вышеизложенного представляется возможным провести классификацию приемников.

По назначению:

• профессиональные - связные, радиоастрономические, радиолокационные, радионавигационные и т.д.;

• вещательные - массовые радиовещательные приемники.

По рабочему диапазону частот:

• НЧ, СЧ, ВЧ, ОВЧ, УВЧ, СВЧ и т.д.;

• всеволновые.

Звуковое вещание осуществляется в диапазонах ДВ, СВ, КВ, УКВ и ДМВ.

По виду принимаемых сигналов:

• c АМ

• ЧМ

• ФМ и т.д.

По роду принимаемой информации приемники разделяют на:

• радиотелефонные

• радиотелеграфные

• фототелеграфные,

• телевизионные и т.д.

По месту установки приемники делятся на:

• стационарные

• бортовые

• автомобильные

• переносные.

По способу управления и коммутации различают приемники:

• с ручным управлением

• автоматическим управлением

• дистанционным управлением

По виду питания различают:

• сетевые приемники

• батарейные приемники

• приемники с универсальным питанием.

Практика показывает, что оценить качество выполняемых функций приемника возможно по электрическими параметрам приемника, таким как чувствительность, избирательность, частотная точность, диапазон рабочих частот, динамический диапазон и выходная мощность.

Чувствительностью называют способность приемника обеспечить нормальную работу воспроизводящего устройства при наименьшем сигнале в антенне или на входе приемника. Чувствительность оценивают наименьшей величиной ЭДС радиосигнала или его номинальной мощностью в антенне. Чем меньше эти величины, тем выше чувствительность. Количественно чувствительность выражается в микровольтах или в микроваттах.

Избирательностью называют степень ослабления помехи, отличающейся по частоте от полезного сигнала. Избирательность зависит от формы амплитудно- частотной характеристики радиоприемника, то есть от зависимости коэффициента усиления от частоты входного сигнала при постоянной настройке приемника. Количественно избирательность оценивается коэффициентом избирательности, который показывает во сколько раз по сравнению с сигналом ослабляется равная ему по величине помеха при заданной расстройке.

Частотная точность - это величина, определяющая возможность вхождения в связь в установленное время без поиска сигнала корреспондента, а так же ведения связи без подстройки приемника при сохранении заданного качества воспроизведения сообщения в течении всего сеанса связи. частотная точность как показатель - это разность между частотой настройки приемника и частотой принимаемого сигнала. Нестабильность настройки приемника во время работы оценивается изменением частоты настройки за определенный промежуток времени, то есть практически это стабильность работы приемника. Количественно оценивается коэффициентом расстройки.

Диапазон рабочих частот – это та область рабочих частот, в пределах которой радиоприемное устройство может плавно или скачком перестраиваться с одной частоты на другую без существенного изменения качества воспроизведения сигнала.

Динамический диапазон частот - это пределы , в которых изменяется величина входного сигнала. Динамический диапазон сигналов оценивается отношением наибольшего сигнала к наименьшему по мощности или напряжению. Обычно динамический диапазон выражают в децибелах. Желательно, чтобы динамический диапазон укладывался в линейный участок АЧХ приемника. В противном случае возникают искажения сигнала и снижение избирательности приемника.

Выходной мощностью приемника называют мощность, подводимую к воспроизводящему устройству. Величина выходной мощности должна соответствовать номинальной для данного типа воспроизводящего устройства и может быть от нескольких ватт до долей ватта.

Таким образом, данные параметры могут служить оценкой качества радиоприемного устройства